二维电离室矩阵实时验证VMAT剂量价值研究

目的 探讨利用二维电离室矩阵进行VMAT患者透射剂量实时验证的临床价值。方法 将二维电离室矩阵面板粘贴固定在加速器EPID探测面板上,源到EPID探测面板距离为140 cm。电离室矩阵面板上加8 mm的RW3固体水以提高信躁比。选取食管癌、前列腺癌、肝癌患者计划,在圆柱形Cheese模体上照射测量5次,研究患者计划在模体中剂量验证的可行性与准确性。患者每次治疗时进行实时测量,第1次测量结果作为参考剂量,利用γ分析比较分次间剂量误差。结果采用3%3 mm标准,Cheese模体VMAT计划的γ通过率为98%左右,食管癌、前列腺癌和肝癌患者实时照射γ通过率分别约为92%、92%和94%。整个治疗过程中各分次的γ通过率都在90%以上。     

鼻咽癌容积调强放疗的参数选择与计划优化研究

目的:比较加速器与治疗计划系统（TPS）不同运行参数选择对容积调强放疗（VMAT）计划质量与运行效率的影响,探索治疗计划设计的优化方案。方法:随机选取25例鼻咽癌患者,设定不同的设备运行参数限制条件,进行同步加量的VMAT逆向计划设计,比较各参数对靶区和危及器官剂量分布、机器输出跳数（MU）和治疗时间的差异,分析最佳组合条件。各计划参数的改变范围为:子野数目60个～180个,照射弧1弧～2弧,最大剂量率(DR_max)400 MU/min～1200 MU/min,最小剂量率（DRmin）45 MU/min～150 MU/min。结果:随子野数增加,计划质量明显提高,且MU数减少,但照射时间显著增加;当子野数目>150以后,其影响减小。受测试系统双弧比单弧治疗计划的靶区剂量适形度和均匀性略优但对危及器官保护没有明显优势,且双弧治疗增加了MU数和照射时间。在测试的数值范围内DR_max的改变对计划质量和MU数均无影响,治疗时间随DR_max的增加而减少;降低DR_min可以改善计划质量和减少MU数,但延长了治疗时间。结论:VMAT计划质量和运行效率受子野数目和最小剂量率设置的影响较大,针对系统进行实验可以帮助确定最佳运行参数。     

瓦里安加速器静态调强放疗剂量分布与剂量率关系的评价

目的 评价静态多叶准直器调强放疗剂量分布与剂量率的关系,为特定患者治疗时如何选择剂量率提供参考.方法 选取静态多叶准直器调强放疗(IMRT)的3例(前列腺癌、鼻咽癌和淋巴瘤)典型治疗计划,分别使用瓦里安600CD加速器和I'mRT Matrixx二维电离室阵列,在不同剂量率(100、300、600 MU/min)下比较验证通过率.在Pinnacle计划系统中把每例子野单独作为1个射野,形成CRT计划.使用OmniPro-I'mRT V1.6调强验证软件把每例计划测最数据中每个子野,与同一剂量率下的CRT计划测量数据进行对比;得到实际治疗中每个子野在射野中的权重,再导回计划系统得到不同剂量率下的模拟计划.采用剂量分布和剂量体积直方图评价模拟计划与原计划对靶区和正常组织照射剂量情况.结果 随剂量率增加调强验证通过率下降.3例病例模拟计划靶区的D_(max)、D_(main)、D_(mean)、D_(95)够均变大,靶区内高剂量区明显增加,95%等剂量线外扩.600 MU/min模拟计划中,鼻咽癌病例中GTV_(nd)的D_(95)比原计划增加5.33%,其V_(10)达到19.38%.危及器官受量同样增加.淋巴瘤病例中全肺V_(20)在原计划与模拟计划(100、300、600 MU/min)中依次为31.77%与32.11%、32.60%、33.26%,鼻咽癌病例中右腮腺V_(30)依次为48.75%与49.56%、51.65%、53.91%.结论 高剂量率下进行静态多叶准直器IMRT实际得到的剂量分布将偏离计划分布,靶区高剂量区和危及器官受量将增加.当原计划中危及器官受量与耐受量接近时,不宜使用高剂量率进行IMRT.     

基于EPID的在体剂量验证研究进展

在体剂量学方法是目前最直接、最有效的质量保证手段之一。EPID因具有优良的剂量学特性而被用于在体剂量验证。近年来,国内外有很多关于EPID的在体剂量学方法研究。此文目的是对基于EPID的在体剂量学方法研究进行综述,了解其研究现状,为后续运用研究和扩展提供参考。     

输出查找表算法在DSA中的应用

目前少见到关于输出查找表算法在数字减影血管造影术中应用的报道.本文将输出查找表算法应用于数字减影血管造影术中,探讨不同输出查找表算法对数字减影血管造影图像的影响.研究表明:不同的输出查找表算法会得到不同效果的数字减影血管造影图像,使用分段幂函数或分段指数函数可以得到比较理想的减影图像.     

准直器角度优化对胃癌调强放疗计划影响

目的 探讨4种准直器角度优化技术对胃癌调强放疗计划靶区(PTV)及危及器官(OAR)剂量学的影响。方法 选取2015-2016年间武汉大学中南医院接受调强放疗的10例胃癌患者,调强放疗计划均采用常规5个野(330°、10°、45°、90°、180°),其他优化参数一致。在Eclipse计划系统中分别用4种不同的准直器角度优化技术设计调强放疗计划。准直器角度优化技术包括准直器角度设为默认0°(CL0)、与0°垂直的90°(CL90)、采用Eclipse自动角度优化(CLA)以及将准直器角度设为X-Jaws围绕靶区PTV距离最短时的角度(CLX)。主要剂量学参数包括PTV适形指数(CI)、均匀指数(HI)、平均剂量(Dmean)及OAR受量,并且考虑治疗时间(Time)、治疗跳数(MU)、控制点(CP)、分野数(SF)及适形距离(Fx)等参数。结果 以CL0优化为对照,4种准直器角度优化技术PTV的CI、HI及Dmean比较差异无统计学意义(P>0.05),然而CLX能显著增加靶区PTV的Dmean(P<0.05);CLX优化能够减少肝(V30减少1.54%)、左肾(V12减少1.46%)等受量,但会轻微增加小肠和脊髓的最大剂量(<1%),而CL90与CLA优化会导致增加胃受量。4种不同的准直器角度优化中,CLX优化能够减少MU (减少25.02%)、CP (减少26.03%)、Fx (减少20.27%)及SF (平均减少1.3个分野)。对于Time,CLX相对减少10.03%;CL90与CLA能够减少MU、CP、Fx和SF,且CL90在减少Time方面有一定的优势,而CLA会相对增加Time (增加5.04%)。结论 在胃癌的调强放疗计划中,采用CL90、CLA和CLX 3种准直器角度优化技术能够获得与常规CL0的准直器角度优化相当的剂量分布,且能减少MU,从而减少漏射和照射时间,提高治疗效率。     

临床计划评估的放射生物学模型研究进展

放射治疗计划评估方式主要是基于体积剂量,未能反映肿瘤以及正常组织接受剂量后的生物学效应,将生物学模 型应用到放疗计划评估中进一步反映其生物学效应和临床效果。本研究主要对细胞存活率模型、肿瘤控制率模型、正常 组织并发症模型以及次级肿瘤风险预测模型等不同生物学模型的发展进行简要概括。对于细胞存活模型简述其典型模 型线性二次模型,以及针对高剂量、高剂量率以及损伤修复等提出的其他修正模型。在肿瘤控制率以及正常组织并发症 模型简述基于泊松函数和逻辑关系的不同泊松模型、逻辑模型。对于次级肿瘤风险预测模型主要对基于线性二次模型以 及考虑细胞增殖等不同的预测模型发展进行简要概括。     

双波长光耦合功能成像乳腺诊断系统

双波长光耦合功能成像乳腺诊断技术是一种基于两种特征脉冲波的生物医学光子功能成像的新技术。提出这种具有完全自主知识产权的“双波长光耦合功能成像乳腺诊断系统”,是基于人体乳腺癌变组织中含氧血红蛋白和去氧血红蛋白在两种波长分别为760和850 nm的近红外光上具有相反的吸收特性的原理,且诊断过程对人体零损伤,因此具有无辐射、经济、方便的优点。在设计中,依照脉冲光较连续光透过生物组织可以获取更多有效信息的新思路,结合对透射光电信号的功率谱和互相关功能图的分析方法,能从频谱中不稳定的突变信号定性检测出组织癌变后的血氧浓度变化。同时,借助相关性函数和系数的值,判定出两种波长(760/850 nm)透射信号的波形周期等参数的相似程度。经武汉大学人民医院对547例患者所做的临床诊断,分析结果如下:正常乳腺组织的功率谱曲线的单一性比较好,曲线较平稳;良性病变功率谱曲线波动大,且很不平稳;而恶性病变更加严重。正常乳腺组织在两种波长的近红外光照射下,相关系数在0.9左右;良性病变组织在两种波长照射下吸收特性差异大,相关系数普遍低于0.8,相关性较弱;恶性病变组织相关性低于0.5,趋近于零,相关性小。该结果能有力地支撑理论,表明该系统可以对乳腺疾病做初步诊断。     

基于蒙特卡洛的FePt纳米团簇在X射线下的放射增敏性

目的:使用蒙特卡洛程序Geant4研究FePt纳米团簇在X射线下的放射增敏性,并比较团簇大小、射线能量、纳米材料类型对放射增敏能力的影响。 方法:根据实验拍摄得到细胞（经过FePt处理）图片,设计单个纳米团簇模型和细胞纳米团簇模型。以剂量增强比作为放射增敏能力的评判标准,计算不同模型下FePt的放射增敏能力。 结果:从两种模型的结果均可得到Fe1Pt3纳米团簇的放射增敏能力优于Fe1Pt1纳米团簇,同时同一种纳米团簇在低能射线照射下的放射增敏性较佳;当纳米团簇的厚度增加时,可以观察到剂量增强比随着厚度增加达到饱和值。 结论:FePt纳米颗粒在团簇的情况下具有良好的放射增敏能力,进而验证了FePt纳米药物在临床上的应用前景。     

CT增强扫描对鼻咽癌调强放射治疗剂量的影响

目的：分析在增强CT上设计调强放射治疗计划时，由于CT值的变化而引起的剂量计算差别大小，保证IMRT临床计划的准确性。方法：对8个分期为N2M0鼻咽癌病人实施CT增强扫描，使用CMS XIO4．2．2计划系统在增强CT上设计IMRT计划，计算出感性趣点、靶区及危及器官的平均剂量；再在先前计算好的IMRT计划中，直接勾画出颈动脉、颈静脉，对其进行密度修正、强行定义其密度为1g／cm^3，保证IMRT计划保证子野数目，子野形状及输出跳数（MU）相同条件下，重新计算出感兴趣点、靶区及危及器官的平均剂量，然后和先前没有强行定义组织密度的IMRT计划计算结果进行比较，即DVH图、感兴趣点、靶区及危及器官的平均剂量变化，用Excel统计分析差别大小。结果：8个鼻咽癌IMRT计划中，比较出的DVH图、感兴趣点、靶区及危及器官的平均剂量差别非常小，没有统计学意义。结论：在增强CT中CT的值变化，对IMRT放射治疗剂量影响非常小，既可以直接用增强CT中设计IMRT计划。